ITパスポート 2011年 秋期 問60

電子メールのディジタル署名で判断できること【ITパスポート 解説】

正解の理由

• 発信者の真正性（Authenticity）：署名は送信者の秘密鍵で作られるため、対応する公開鍵で検証できれば「その公開鍵に対応する送信者が署名した」ことが確認できます。つまり「なりすましされていない」ことが判断できます（c）。
• 改ざん検出（Integrity）：署名はメール本文などの内容のハッシュ（要約）を元に作られるため、受信後に内容が変わっていれば検証が失敗します。つまり「通信途中で改ざんされていない」ことが判断できます（d）。

解法ステップ

1. 問題文で問われている機能は「PKI を利用したディジタル署名」です。まず「ディジタル署名が何を保証するか」を思い出します。
2. ディジタル署名の主要な保証は「真正性（誰が作ったか）」と「完全性（改ざんされていないか）」であると確認する。
3. 選択肢を各保証と照らし合わせる：
   • なりすまし防止 → ○（c）
   • 改ざん検出 → ○（d）
   • 内容が盗み見られていない（暗号化） → ×（b）
   • 添付ファイルがウイルスに感染していない → ×（a）
4. 正しい組み合わせは c と d を含む選択肢（エ）であると判断する。

選択肢別の誤答解説

• a 電子メールの添付ファイルはウイルスに感染していない。 → 誤り
  ディジタル署名はファイルの改ざん有無は検知できますが、ウイルスの存在そのもの（悪意のあるプログラムが含まれているか）までは判定できません。ウイルスは「正しい形式だが悪意ある内容」であることがあり得ます。
• b 電子メールの内容は通信途中において、他の誰にも盗み見られていない。 → 誤り
  これは「機密性（confidentiality）」の話です。暗号化（例：送信者が内容を受信者の公開鍵で暗号化する）を行えば盗み見防止になりますが、署名だけでは内容を暗号化しません。署名は改ざん検知と送信者の証明が目的です。
• c 電子メールの発信者は、なりすましされていない。 → 正しい
  送信者の秘密鍵で署名が作られ、対応する公開鍵で検証できれば「その鍵に対応する人」が送ったことの証拠になります。ただし、公開鍵が本当に正しい相手のものであること（公開鍵の正当性）は認証局（CA）や事前の確認で担保する必要があります。
• d 電子メールは通信途中で改ざんされていない。 → 正しい
  署名はメッセージのハッシュ（要約）に対して行われるため、メッセージが変われば検証に失敗します。よって改ざんの有無を判断できます。

• ア: a, b → 両方とも誤りなので不適
• イ: a, c → a が誤りなので不適
• ウ: b, d → b が誤りなので不適
• エ: c, d → 両方正しいので正解

よくある誤解

1. 「署名＝暗号化」と考える誤解
   両方とも暗号技術を使いますが目的が違います。署名は「誰が作ったか」「改ざんされていないか」を保証し、暗号化は「第三者に読まれないようにする」ことを保証します。署名だけでは内容を秘匿できません。
2. 「署名があれば安全＝ウイルスも無い」と考える誤解
   署名は改ざんを検出できますが、正当な送信者があえてウイルス付きの添付ファイルを送ることもあり得ます。ウイルス対策は別途ウイルス対策ソフトなどで検査が必要です。
3. 「公開鍵を入手できれば誰でも検証できる」ことへの安心しすぎ
   公開鍵が偽装されていると検証は意味を持ちません。公開鍵の正当性を保証する仕組み（認証局（CA）や信頼できる公開鍵配布）が重要です。

補足コラム

• 送信側はまずメッセージ M のハッシュ値 $H(M)$（ハッシュ関数：長いデータを短い要約にする関数）を計算します。
• 次に送信者の秘密鍵でこのハッシュを「暗号化」して署名 $S$ を作ります。式で書くと $S={\text{Sign}}_{\text{private}}(H(M))$。
• 受信側は送られてきたメッセージ M と署名 S を受け取り、送信者の公開鍵で $S$ を復号して得られる値と、自分で計算した $H(M)$ を比較します。一致すれば改ざんされていないと判断します。

• S/MIME（エス・マイム）：電子メールに署名や暗号化を付ける標準的な仕組みの一つ。
• PGP（Pretty Good Privacy）：個人間で使われる暗号・署名の仕組み。

# 概念：送信側
M = "メール本文"
h = hash_function(M)                 # H(M)
signature = sign_with_private_key(h) # 署名 S

# 受信側
h_received = hash_function(M)        # 受信メールで再計算
h_from_signature = verify_with_public_key(signature)
if h_received == h_from_signature:
    print("改ざんなし・送信者確認OK")
else:
    print("改ざんまたは署名不一致")

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